package com.liufei1988.sort;

/**
 * 归并排序
 */
public class MergeSort {
    /**
     * 归并排序
     * @param a 数组
     * @param n 数组大小
     */
    public static void mergeSort(int[] a,int n){
        mergeSortInternally(a,0,n-1);
    }

    /**
     * 递归调用函数
     * @param a
     * @param left
     * @param right
     */
    private static void mergeSortInternally(int[] a,int left,int right){
        //递归终止条件
        if (left>=right){
            return;
        }
        //取p、r中间位置的值q，防止(p+r)的和超过int类型最大值
        int mid=(right+left)/2;
        //分治递归
        mergeSortInternally(a,left,mid);
        mergeSortInternally(a,mid+1,right);
        //将A[p...q] 和A[q...r]合并为A[p...q]
//        merge(a,left,mid,right);
        mergeBySentry(a,left,mid,right);
    }

    private static void merge(int[] a,int left,int mid,int right){
        int i=left;
        System.out.println("i: "+i+"   left:"+left);
        int j=mid+1;
        int k=0;//初始化变量i，i，k
        int[] tmp=new int[right-left+1];//申请一个大小跟a[p...r]一样的临时数组
        while (i<=mid&&j<=right){
            if (a[i]<=a[j]){
                tmp[k++]=a[i++];
            }else {
                tmp[k++]=a[j++];
            }
        }
        //判断哪个数组中有剩余的数据
        int start=i;
        int end=mid;
        if (j<=right){
            start=j;
            end=right;
        }

        //将剩余的数据拷贝到临时数组tmp
        while (start<=end){
            tmp[k++]=a[start++];
        }

        //将tmp中的数组拷贝回a[p...r]
        for (i=0;i<=right-left;i++){
            a[left+i]=tmp[i];
        }
    }

    /**
     * 合并(哨兵)
     * @param arr
     */
    public static void mergeBySentry(int[] arr,int left,int mid,int right){
        int[] leftArr = new int[mid - left + 2];
        int[] rightArr = new int[right - mid + 1];

        for (int i = 0; i <= mid - left; i++) {
            leftArr[i] = arr[left + i];
        }
        // 第一个数组添加哨兵（最大值）
        leftArr[mid - left + 1] = Integer.MAX_VALUE;

        for (int i = 0; i < right - mid; i++) {
            rightArr[i] = arr[mid + 1 + i];
        }
        // 第二个数组添加哨兵（最大值）
        rightArr[right-mid] = Integer.MAX_VALUE;

        int i = 0;
        int j = 0;
        int k = left;
        while (k <= right) {
            // 当左边数组到达哨兵值时，i不再增加，直到右边数组读取完剩余值，同理右边数组也一样
            if (leftArr[i] <= rightArr[j]) {
                arr[k++] = leftArr[i++];
            } else {
                arr[k++] = rightArr[j++];
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] a={1,5,6,2,3,4};
        mergeSort(a,a.length);
        for (int i:a){
            System.out.print(i+"  ");
        }
        System.out.println(a);
    }

}
